Việc sử dụng vật liệu phân hủy sinh học để sản xuất các sản phẩm bền vững đang trở nên phổ biến vì ngày càng nhiều nhà sản xuất và người dùng thừa nhận lợi ích của nó đối với môi trường. Những vật liệu này thường có thể tái tạo; do đó, chúng tạo ra ít chất thải hơn trong các bãi chôn lấp và làm cho môi trường lành mạnh hơn và an toàn hơn cho động vật hoang dã.
Bài viết này sẽ khám phá các loại vật liệu phân hủy sinh học phổ biến và các ứng dụng của chúng. Hãy cùng theo dõi chi tiết!
Xem thêm:
Nhựa sinh học được làm từ gì? Các cách làm ra nhựa sinh học
Tổng quan về polymer phân hủy sinh học
1. Vật liệu phân hủy sinh học là gì?
Vật liệu phân hủy sinh học có nghĩa là nó có thể bị phân hủy bởi các yếu tố tự nhiên, chẳng hạn như nhiệt độ, tia UV, oxy và vi khuẩn mà không gây ô nhiễm. Các chất phức tạp này được chuyển thành chất hữu cơ đơn giản hơn và sau đó cuối cùng hòa tan vào đất.
Quá trình này có thể nhanh hoặc chậm, tùy thuộc vào vật liệu. Tuy nhiên, nó làm giảm các mối nguy hiểm và các vấn đề về môi trường liên quan đến chất thải phân hủy sinh học.
Sử dụng vật liệu phân hủy sinh học trong sản xuất không chỉ làm giảm gánh nặng cho bãi chôn lấp mà còn hỗ trợ nền kinh tế tuần hoàn. Những vật liệu này có thể trở thành nguồn cung cấp tốt cho các sản phẩm mới.
2. Các loại vật liệu phân hủy sinh học
Có nhiều loại vật liệu phân hủy sinh học. Bài viết này sẽ đi sâu vào chủ đề này bằng cách chia chúng thành 2 loại chính.
2.1. Vật liệu phân hủy sinh học tự nhiên
Tre là vật liệu phân hủy sinh học lý tưởng thay thế cho nhựa trong nhiều mặt hàng. Sau khi thu hoạch, nó tái sinh, giảm nhu cầu trồng mới và cải thiện sức khỏe đất. Vật liệu thay thế cho nhựa có lợi cho môi trường này được sử dụng để làm đồ bạc, đồ ăn và đồ dùng.
Gỗ sồi được lấy từ những cây trưởng thành (vỏ cây sồi) mà không cần phải loại bỏ chúng. Vật liệu đàn hồi, không thấm nước và chống cháy. Chúng thân thiện với môi trường hơn vật liệu da, xốp, nhựa và gỗ. Sau khi thu hoạch, cây sồi hấp thụ nhiều cacbon hơn khi chúng tái tạo vỏ cây, khiến nó trở thành một vật liệu thay thế thân thiện với môi trường.
Mycelium là cấu trúc rễ xơ của nấm. Người ta trồng nó bằng các sản phẩm phụ và vật liệu thải của nông nghiệp (bã gai dầu, thân ngô, v.v.). Vật liệu này phát triển nhanh chóng. Sau khi thu hoạch, nó được nướng để loại bỏ nấm và tạo ra một chất dẻo, chắc và có thể ăn được. Mycelium là một lựa chọn thân thiện với môi trường vì nó có thể phân hủy sinh học và ủ thành phân.
Cây gai dầu là một loại vật liệu vải tự nhiên đa năng, phát triển nhanh đã được sử dụng trong hàng dệt may trong hơn 50.000 năm. Cây gai dầu phát triển trong nhiều loại điều kiện, không cần nhiều thuốc trừ sâu và nước, đồng thời thân thiện với môi trường và có thể phân hủy sinh học. Do phát triển nhanh chóng, đây là nguồn tài nguyên tái tạo hữu ích cho nhiều lĩnh vực.
Xem thêm:
Cây gai dầu có thể thay thế nhựa được không?
Ưu và nhược điểm của nhựa sinh học từ cây gai dầu
Sợi thực vật tự nhiên như đay rất nhiều, giá cả phải chăng và thường được sử dụng trong các sản phẩm vải bố và vải bố thô. Đay lý tưởng cho các sản phẩm chất lượng cao như thảm và quần áo. Vật liệu này có khả năng chống sâu bệnh, có thể phân hủy sinh học và có thể ủ tại nhà. Đây là lựa chọn bền vững vì cần ít nước, phân bón và thuốc trừ sâu hơn. Về mặt hiệu quả về chi phí và sản xuất, đay chỉ đứng sau bông.
Vật liệu có nguồn gốc thực vật tự nhiên, gỗ chưa qua xử lý, có thể phân hủy sinh học và làm giảm lượng carbon trong khí quyển. Cây trồng thương mại là nguồn tài nguyên tái tạo, nhưng gỗ là lựa chọn tốt hơn vì nó ít tác động đến môi trường.
Xem thêm: Làm thế nào để làm cho nhựa trông giống gỗ?
Lá cau là vật liệu phân hủy sinh học được sử dụng làm bát, đĩa và cốc. Vì được sản xuất từ lá rụng tự nhiên nên những vật phẩm này giúp bảo tồn rừng bằng cách loại bỏ nhu cầu chặt cây. Chúng có nguồn gốc từ các hoạt động nông nghiệp khác và có thể ủ tại nhà vì chúng hoàn toàn có thể phân hủy sinh học.
2.2. Vật liệu phân hủy sinh học tổng hợp
- Nhựa sinh học polyester aliphatic
Nhựa sinh học polyester aliphatic bao gồm polyhydroxyalkanoates (PHA), poly-3-hydroxybutyrate (PHB), poly-hydroxy-hexanoate (PHH) và poly-hydroxy-valerate (PHV). Mặc dù vật liệu này giòn, nhưng có thể được gia cố bằng cách trộn với các loại polyme bổ sung.
PHA là một trong những vật liệu tự nhiên được sản xuất từ các nguồn tài nguyên tái tạo, chẳng hạn như dầu thực vật và đường. Nó có thể phân hủy sinh học, có thể ủ và dễ dàng tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu cụ thể.
PHB được làm từ các vi sinh vật phân hủy glucose, tinh bột ngô hoặc nước thải. Nó ngày càng phổ biến ở Nam Mỹ. Vật liệu này trong suốt và chống phân hủy.
- Nhựa sinh học axit polylactic (PLA)
Các loại đường thực vật như tinh bột ngô hoặc mía chuyển thành PLA sau khi trải qua quá trình lên men. Vật liệu này phổ biến trong các ứng dụng đóng gói vì nó có thể phân hủy sinh học, có thể ủ thành phân hữu cơ và đa năng.
Xem thêm: Ứng dụng của nhựa PLA đến đời sống con người
- Nhựa sinh học dựa trên tinh bột
Nhựa sinh học dựa trên tinh bột là vật liệu phân hủy sinh học phổ biến. Khoảng một nửa thị trường được tạo thành từ nhựa tinh bột. Nó mang lại những lợi ích sau:
- Có nhiều trên thị trường
- Có khả năng tái tạo
- Có khả năng phân hủy sinh học
- Hiệu quả chi phí cao
- An toàn khi tiếp xúc với thực phẩm
Xem thêm: Ưu và nhược điểm của nhựa sinh học từ tinh bột khoai tây
- Nhựa sinh học dựa trên cellulose
Cellulose axetat, nitrocellulose và este cellulose—được tìm thấy trong nguyên liệu thực vật, bao gồm chất thải lâm nghiệp và phụ phẩm nông nghiệp—là những thành phần cơ bản được sử dụng để tạo ra polymer cellulose. Các nhà nghiên cứu đang cố gắng chiết xuất cellulose từ nguyên liệu lá, thân, tua và vỏ trấu.
Vật liệu này có nhiều ưu điểm, bao gồm:
- Nhẹ
- Bền
- Chịu nhiệt độ tốt
- Có khả năng tái tạo
- Có khả năng phân hủy sinh học
- Lượng khí thải carbon thấp hơn
- Có tính linh hoạt cao
- Có tính trong suốt
- Không độc hại
3. Ứng dụng của vật liệu phân hủy sinh học
Vật liệu phân hủy sinh học được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau. Chúng ta có thể tìm thấy ứng dụng của chúng trong:
Đây là ứng dụng đầu tiên và quan trọng nhất mà mọi người có thể nghĩ đến khi nói về vật liệu phân hủy sinh học. Vì sức khỏe con người là vấn đề đáng quan tâm nhất, nên việc sử dụng các sản phẩm từ vật liệu vô hại là ưu tiên hàng đầu.
Các nhà sản xuất sản xuất bao bì thực phẩm (hộp đựng, túi và màng bọc) từ vật liệu phân hủy sinh học, do đó sẽ không gây hại cho người dùng và giúp giảm chất thải tại các bãi chôn lấp.
Bên cạnh đó, những vật liệu này cũng được sử dụng để đóng gói sản phẩm, chẳng hạn như màng và màng bọc phân hủy sinh học cho hàng tiêu dùng.
Vật liệu phân hủy sinh học lý tưởng cho các thiết bị y tế, chẳng hạn như vật liệu cấy ghép và chỉ khâu. Chúng cũng được sử dụng trong các sản phẩm vệ sinh như băng vệ sinh và tã vì vật liệu này có thể phân hủy nhanh chóng.
Các sản phẩm vệ sinh, chẳng hạn như chất tẩy rửa và xà phòng phân hủy sinh học, được sản xuất và khuyến khích sử dụng vì các chất này vô hại đối với con người và có thể phân hủy thành các thành phần không độc hại.
Một số vật liệu xây dựng, chẳng hạn như các thành phần cấu trúc hoặc vật liệu cách nhiệt, có thể được làm từ vật liệu phân hủy sinh học.
Chậu cây và màng phủ phân hủy tự nhiên trong đất có thể thúc đẩy sự phát triển của cây và giảm nhu cầu thải bỏ.
Ngày nay, chúng ta thường thấy cốc, đĩa và các đồ dùng khác có thể phân hủy sinh học được làm từ sợi mía hoặc PLA. Ngành dệt may cũng đang có xu hướng sản xuất vải và quần áo từ sợi tự nhiên hoặc polyme phân hủy sinh học tổng hợp.
4. Tổng kết
Ngày càng có nhiều người nhận thức được tác động của vật liệu nhựa đối với môi trường. Nhà sản xuất cần vật liệu phân hủy sinh học để thích ứng với xu hướng tiêu dùng mới và đóng góp vào phát triển bền vững.
Tham khảo danh sách trên của chúng tôi và chọn vật liệu phù hợp cho doanh nghiệp của bạn để chuyển đổi ngay hôm nay và tạo ra nhiều giá trị hơn!
5. Giới thiệu về BioNext và BioMates của EuroPlas
Nếu bạn quan tâm đến môi trường và muốn đi trước đối thủ cạnh tranh, hãy cân nhắc lựa chọn vật liệu phân hủy sinh học từ EuroPlas. Chúng tôi cung cấp:
Hợp chất nhựa sinh học BioNext của chúng tôi được làm từ các nguồn tái tạo, chẳng hạn như axit polylactic (PLA), polyhydroxyalkanoate (PHA), thực vật hoặc nhiên liệu hóa thạch như copolyester thơm aliphatic (PBAT). Khả năng phân hủy sinh học của các hợp chất sinh học này rất có lợi vì trong vòng chưa đầy một năm, chúng có thể phân hủy thành sinh khối, khí CO2 và nước.
Các đặc tính cơ học đặc biệt của hạt nhựa phân hủy sinh học BiONext bao gồm độ cứng cao, độ giãn dài tốt, độ bền va đập vượt trội, bề mặt bóng và dễ gia công. Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm túi mua sắm, hộp đựng thực phẩm, màng bọc thực phẩm và bao bì.
BioMates là sự kết hợp của nhựa sinh học, bột CaCO3 biến tính và chất hỗ trợ phân tán. Đây là một cách hợp lý để xử lý các sản phẩm nhựa sinh học, cắt giảm chi phí trong quá trình này và nâng cao các đặc tính như độ bóng và độ cứng của màng.
Để đáp ứng nhu cầu của các ứng dụng khác nhau, EuP đã tạo ra ba dòng sản phẩm chất độn sinh học riêng biệt: BiOMates 01, BiOMates 02 và BiOMates 3. BiOMates phù hợp để sản xuất các mặt hàng đùn nhựa dùng một lần, ép phun và bao bì phân hủy sinh học.
Liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin!